我们都知道,变化只是生活的一部分。没有人比涂料配方师更了解这一点,他们在过去几年里应对了市场上的许多变化。在过去,配方商专注于通过提供具有一致的性能、耐久性、适当的应用粘度、持久的基材保护和美观的涂料来确保客户满意。消费者想要所有这些,以及低廉的价格。
现在,除了性能要求之外,还有各种各样的政府规定会产生影响。环境问题要求配方商去除某些被认为对生态系统有害和/或被怀疑对健康有不良影响的添加剂。因此,涂料重新配制,以满足政府法规和客户需求。
长期性能
增塑剂是工业养护涂料的重要添加剂之一。增塑剂有助于在涂层使用寿命期间经历的许多热循环中保持薄膜的灵活性。如果没有增塑剂,涂层将变得脆性和裂纹,因为基材在热和冷的季节循环中膨胀和收缩。这种涂料不仅要经受住阳光直射和夏天的酷热,还要经受住冻雨和冬天的寒冷。如果涂层破裂,则基材不再受到外界元素的保护。然后,基材将在薄膜破裂的地方开始恶化,导致涂层的分层,进而导致基材的进一步恶化。这种循环导致昂贵的修复结构,涂层是为了保护。在一个完美的世界里,涂层永远不会失效,但是涂层日复一日所处的环境却一点也不完美。涂料配方师在生产既能满足客户需求又能满足法规要求的涂料时,必须确定哪种添加剂的性能最好。
然而,近年来,BBP和DBP等邻苯二甲酸酯增塑剂已成为消费者群体的目标,他们要求从玩具到涂料等产品中去除这些添加剂。2005年12月2日,加州环境健康危害评估办公室(OEHHA)将BBP和DBP以及邻苯二甲酸二正己酯(DnHP)加入到65号提案化学品清单中,因为“该州已知会导致生殖毒性”,促使制造商寻找替代产品。
新产品开发
原材料供应商每天都在开发新产品,以帮助涂料配方商满足性能和监管要求。例如,最近推出的一种材料Optifilm Enhancer 400就兼收并举。它是一种具有类似沸点的非邻苯二甲酸酯替代品(表1),与溶剂和水性体系兼容。此外,它可以帮助配方商满足一些环境法规(表2)。这种类型的添加剂的另一个好处是,它不仅保持薄膜的柔韧性,而且还有助于乳胶体系的成膜(表3)。这对于在恒定压力下减少涂料中的VOC的配方商来说是一个重要的好处。助剂、增稠剂、防腐剂和低沸增塑剂等添加剂可增加涂料的VOC水平。作为一种聚结剂,Optifilm Enhancer 400有效地降低了各种乳液的最低成膜温度(MFFT),同时对涂层的VOC贡献很小。高沸点增塑剂如DBP和BBP也会降低乳胶的MFFT,但效率不同。
用Optifilm 400配制
当然,重要的是,替代产品使配方商能够保持涂料的整体物理性能,不仅在选择上必须谨慎,而且在涂料中使用的产品数量上也必须谨慎。例如,在溶剂基漆配方中,当Optifilm Enhancer 400与邻苯二甲酸酯增塑剂使用相同水平时,薄膜更柔软,这表明它更有效。对另外两种降低Optifilm Enhancer 400含量的涂料的后续测试表明,硬度值随着Optifilm Enhancer 400含量的降低而增加,而柔韧性保持不变(表4)。Optifilm增强剂400和邻苯二甲酸酯增塑剂在水性体系中的柔韧性和硬度也进行了评估。三种体系的结果相似(表5)。水性涂料也进行了抗腐蚀性能的Prohesion测试。在本次测试的严酷条件下,所有涂料在500小时的暴露后,表面都出现了等量的水泡和锈迹。
对于涂料配方师来说,在选择涂料原材料时,选择解决方案是很重要的。政府法规和消费者的担忧迫使配方商在他/她的涂料添加剂的选择上更加挑剔。Optifilm Enhancer 400允许涂料化学家继续满足客户的需求和监管机构的要求。
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